CN110205937A - 正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正交异性钢板‑超高性能混凝土组合桥面结构及施工方法,该桥面结构,包括钢桥面板和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层,所述钢桥面板与超高性能混凝土层之间通过胶粘层稳固粘接在一起。采用本申请的桥面结构及施工方法,有效解决了钢桥面系疲劳病害及柔性铺装层易损的难题,且对钢桥面系母材零损伤,再者,桥面结构整体构造简单,施工方便,此外,还兼具超高性能混凝土层可现浇、可预制、厚度可进一步减小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁结构技术领域,具体涉及一种正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构及施工方法。
背景技术
正交异性桥面板在国内外应用广泛,但疲劳问题突出。为了解决钢桥面系疲劳病害及桥面铺装层易损等问题,国内外研究人员做了大量的研究,如文献(正交异性钢板-薄层RPC组合桥面基本性能研究,中国公路学报,邵旭东,曹君辉,易笃韬等)公开了一种钢-UHPC(超高性能混凝土)轻型组合桥面板结构,能够提高钢桥面局部刚度40倍以上、降低钢桥面应力水平30-80%,可一定程度解决桥面系疲劳开裂难题。但该发明的组合桥面板结构的钢桥面板上焊接了大量密集的栓钉,容易引入新的疲劳细节,同时栓钉剪力键高度大,限制了超高性能混凝土层的厚度。又如公告号为CN106638306A的中国专利公开了一种具有短钢筋抗剪构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构及其施工方法,该方法直接将短钢筋抗剪构造焊在钢桥面板上,可解决超高性能混凝土板厚度受限制的弊端,但焊接仍会对钢桥面板母材造成损伤,产生局部峰值应力,引入新的疲劳细节,且UHPC层只能现场浇筑,无法工厂预制,UHPC自收缩大,需蒸汽养护,现场施工质量难保证。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构及施工方法,以便有效解决钢桥面系疲劳病害及柔性铺装层易损的难题,且对钢桥面系母材零损伤,再者,使桥面结构整体构造简单,施工方便,此外,还兼具超高性能混凝土层可现浇、可预制、厚度可进一步减小的优点。
本发明通过以下技术手段解决上述问题:
一种正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,包括钢桥面板和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层,所述钢桥面板与超高性能混凝土层之间通过胶粘层稳固粘接在一起。
进一步,所述钢桥面板为正交异性板,钢桥面板包括顶板、纵肋和横隔板,顶板厚度为12-16mm,纵肋厚度为8-10mm,横隔板厚度为8-12mm。
进一步,所述胶粘层厚度为1.5-5mm。
进一步,所述超高性能混凝土层厚度为30-50mm。
进一步,所述超高性能混凝土层中配置有钢筋网(或FRP筋网)抗拉结构,所述钢筋网(或FRP筋网)抗拉构造包括配置于所述超高性能混凝土层中的纵筋分布层和点焊或绑扎于所述纵筋分布层上方的横筋分布层,所述纵筋分布层和所述横筋分布层交叉呈钢筋网状结构,所述纵筋分布层由多根沿顺桥向平行设置的抗拉纵筋组成,所述横筋分布层由多根沿横桥向平行设置的抗拉横筋组成。
进一步,所述超高性能混凝土层由超高性能混凝土浇筑而成,所述超高性能混凝土是指扩展度大于560mm,可自流平,抗压强度大于150MPa,轴向抗拉强度大于8MPa,具有超高强度,高韧性,耐久性好且适用于钢桥面铺装的水泥基复合材料。
一种上述桥面结构的施工方法,包括如下步骤:
S1、架设钢梁:按照常规钢桥桥梁施工方法依次进行钢梁的预制、现场拼接工序,直至完成钢梁架设得到钢桥面板;
S2、制备胶粘剂、在钢桥面板上铺设胶粘层:所述胶粘剂按重量份计包括A、B组分。其中,A组分包括基体树脂95-105份、增韧剂18-42份、偶联剂2.5-3.5份、触变剂0.5-1.5份以及纳米填料0.04-0.08份;B组分包括固化剂29-38份、促进剂为4-8份、;将A、B组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂,对已架设的钢桥面板进行喷砂除锈,再将胶粘剂铺设在钢桥面板上形成胶粘层;
S3、铺设超高性能混凝土层:当超高性能混凝土层为现浇时,在胶粘剂凝胶前,在胶粘层上撒布一层铝矾土微粒,待胶粘层固化后布置钢筋网抗拉结构,通过放置垫块控制钢筋网(或FRP筋网)距胶粘层表面的高度,然后现浇超高性能混凝土;其中布置钢筋网(或FRP筋网)抗拉结构的具体过程为:将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层;将抗拉横筋沿桥梁横向点焊或绑扎在抗拉纵筋上形成横筋分布层;清除焊渣,纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网(或FRP筋网)抗拉结构;当所述超高性能混凝土层为工厂预制时,钢筋网(或FRP筋网)抗拉结构也预制在超高性能混凝土层内,此时只需要在胶粘剂固化前,将超高性能混凝土层安装至胶粘层上,通过胶粘剂固化,使钢桥面板与超高性能混凝土层稳固粘接即可;
S4、铺筑磨耗层:在超高性能混凝土层顶面进行抛丸处理,并在其上方铺筑磨耗层,完成正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。
进一步,所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂59-82份和耐热性树脂19-42份,所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种。
进一步,所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂17.5-23.5份和柔性固化剂11.5-23.5份,所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种,所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种。
进一步,所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂9-42份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂9-42份,所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种,所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种;所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。
本发明的有益效果:
该组合结构采用特制的环氧胶粘剂胶粘层替代栓钉或焊接连接件,对钢桥面系母材零损伤,界面层受力更均匀(粘接界面应力分布均匀,耐疲劳性能好。对于合理的接头设计,胶接接头受力时,力可均匀分布在整体粘接面积上的。此外,环氧树脂固化收缩小,胶接接头不会像焊接那样出现大的内应力,因而具有良好的耐疲劳性能。)。
该组合桥面板构造简单,施工方便,有着较好的经济效益。
超高性能混凝土层可现浇、可预制、厚度不受栓钉高度限制,可满足超大跨径桥梁对自重轻的要求。超高性能混凝土层收缩大,需蒸汽养护,采用工厂预制,质量更有保证。
综上所述,采用本申请的桥面结构及施工方法,有效解决了钢桥面系疲劳病害及柔性铺装层易损的难题,且对钢桥面系母材零损伤,再者,桥面结构整体构造简单,施工方便,此外,还兼具超高性能混凝土层可现浇、可预制、厚度不受栓钉高度限制而可进一步减小的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的横截面示意图;
图3为本发明的俯视方向透视图。
图中标号:1--钢桥面板;2--胶粘层;3--超高性能混凝土层;4--磨耗层;5--纵筋;6--横筋;7--横隔板;8--纵肋。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明,如图1-3所示:一种正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,包括钢桥面板1和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层3,所述钢桥面板与超高性能混凝土层之间通过胶粘层2稳固粘接在一起,具体来说,所述钢桥面板为正交异性板,钢桥面板包括顶板、纵肋8和横隔板7,顶板厚度为12-16mm,纵肋厚度为8-10mm,横隔板厚度为8-12mm;所述胶粘层厚度为1.5-5mm;所述超高性能混凝土层厚度为30-50mm;所述超高性能混凝土层中配置有钢筋网(或FRP筋网)抗拉结构,所述钢筋网(或FRP筋网)抗拉构造包括配置于所述超高性能混凝土层中的纵筋分布层和点焊或绑扎于所述纵筋分布层上方的横筋分布层,所述纵筋分布层和所述横筋分布层交叉呈钢筋网状(或FRP筋网)结构,所述纵筋分布层由多根沿顺桥向平行设置的抗拉纵筋5组成,所述横筋分布层由多根沿横桥向平行设置的抗拉横筋6组成;所述超高性能混凝土层由超高性能混凝土浇筑而成,所述超高性能混凝土是指扩展度大于560mm,可自流平,抗压强度大于150MPa,轴向抗拉强度大于8MPa,具有超高强度,高韧性,耐久性好且适用于钢桥面铺装的水泥基复合材料。
本发明还公开了一种上述桥面结构的施工方法,下面以多个实施例具体描述。
实施例1
一种上述桥面结构的施工方法,包括如下步骤:
S1、架设钢梁:按照常规钢桥桥梁施工方法依次进行钢梁的预制、现场拼接工序,直至完成钢梁架设得到钢桥面板;
S2、制备胶粘剂、在钢桥面板上铺设胶粘层:所述胶粘剂按重量份计包括如下组分:基体树脂95份、固化剂29份、增韧剂18份、偶联剂2.5份、促进剂为4份、触变剂为0.5份以及纳米填料0.04份;所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂59份和耐热性树脂36份,所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种;所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂17.5份和柔性固化剂11.5份,所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种,所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种;所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂9份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂9份,所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种,所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种;所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂,对已架设的钢桥面板进行喷砂除锈,再将胶粘剂铺设在钢桥面板上形成胶粘层;
S3、铺设超高性能混凝土层:当超高性能混凝土层为现浇时,在胶粘剂凝胶前,在胶粘层上撒布一层铝矾土微粒,待胶粘层固化后布置钢筋网抗拉结构,通过放置垫块控制钢筋网距胶粘层表面的高度,然后现浇超高性能混凝土;其中布置钢筋网抗拉结构的具体过程为:将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层;将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层;清除焊渣,纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网抗拉结构;当所述超高性能混凝土层为工厂预制时,钢筋网抗拉结构也预制在超高性能混凝土层内,此时只需要在胶粘剂固化前,将超高性能混凝土层安装至胶粘层上,通过胶粘剂固化,使钢桥面板与超高性能混凝土层稳固粘接即可;
S4、铺筑磨耗层4:在超高性能混凝土层顶面进行抛丸处理,并在其上方铺筑磨耗层,完成正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。
实施例2
一种上述桥面结构的施工方法,包括如下步骤:
S1、架设钢梁:按照常规钢桥桥梁施工方法依次进行钢梁的预制、现场拼接工序,直至完成钢梁架设得到钢桥面板;
S2、制备胶粘剂、在钢桥面板上铺设胶粘层:所述胶粘剂按重量份计包括A、B组分。其中,A组分包括基体树脂100份、增韧剂30份、偶联剂3份、触变剂为1份以及纳米填料0.06份;B组分包括固化剂35份、促进剂为6份、;所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂70份和耐热性树脂30份,所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种;所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂20份和柔性固化剂15份,所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种,所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种;所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂15份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂15份,所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种,所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种;所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂,对已架设的钢桥面板进行喷砂除锈,再将胶粘剂铺设在钢桥面板上形成胶粘层;
S3、铺设超高性能混凝土层:当超高性能混凝土层为现浇时,在胶粘剂凝胶前,在胶粘层上撒布一层铝矾土微粒,待胶粘层固化后布置FRP筋网抗拉结构,通过放置垫块控制FRP筋网距胶粘层表面的高度,然后现浇超高性能混凝土;其中布置FRP筋网抗拉结构的具体过程为:将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层;将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层;清除焊渣,纵筋分布层和横筋分布层组成FRP筋网抗拉结构;当所述超高性能混凝土层为工厂预制时,FRP筋网抗拉结构也预制在超高性能混凝土层内,此时只需要在胶粘剂固化前,将超高性能混凝土层安装至胶粘层上,通过胶粘剂固化,使钢桥面板与超高性能混凝土层稳固粘接即可;
S4、铺筑磨耗层:在超高性能混凝土层顶面进行抛丸处理,并在其上方铺筑磨耗层,完成正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。
实施例3
一种上述桥面结构的施工方法,包括如下步骤:
S1、架设钢梁:按照常规钢桥桥梁施工方法依次进行钢梁的预制、现场拼接工序,直至完成钢梁架设得到钢桥面板;
S2、制备胶粘剂、在钢桥面板上铺设胶粘层:所述胶粘剂按重量份计包括A、B组分。其中,A组分包括基体树脂105份、增韧剂42份、偶联剂3.5份、触变剂为1.5份以及纳米填料0.08份;B组分包括固化剂38份、促进剂为8份;所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂74份和耐热性树脂31份,所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种;所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂23.5份和柔性固化剂14.5份,所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种,所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种;所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂30份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂12份,所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种,所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种;所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂,对已架设的钢桥面板进行喷砂除锈,再将胶粘剂铺设在钢桥面板上形成胶粘层;
S3、铺设超高性能混凝土层:当超高性能混凝土层为现浇时,在胶粘剂凝胶前,在胶粘层上撒布一层铝矾土微粒,待胶粘层固化后布置钢筋网抗拉结构,通过放置垫块控制钢筋网距胶粘层表面的高度,然后现浇超高性能混凝土;其中布置钢筋网抗拉结构的具体过程为:将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层;将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层;清除焊渣,纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网抗拉结构;当所述超高性能混凝土层为工厂预制时,钢筋网抗拉结构也预制在超高性能混凝土层内,此时只需要在胶粘剂固化前,将超高性能混凝土层安装至胶粘层上,通过胶粘剂固化,使钢桥面板与超高性能混凝土层稳固粘接即可;
S4、铺筑磨耗层:在超高性能混凝土层顶面进行抛丸处理,并在其上方铺筑磨耗层,完成正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。
上述实施例各组分的单位“份”根据具体使用状态而来,可以kg或t等重量单位。
采用上述施工方法得到的桥面结构,有效解决了钢桥面系疲劳病害及柔性铺装层易损的难题,且对钢桥面系母材零损伤,再者,桥面结构整体构造简单,施工方便,此外,还兼具超高性能混凝土层可现浇、可预制、厚度不受栓钉高度限制而可进一步减小的优点。
下面通过试验验证胶粘剂的性能。
胶粘剂配比方案如表1:
表1
正交实验表如表2:
编号 | 环氧树脂A | 固化剂种类B | 增韧剂C | 偶联剂D | 固化剂用量E |
F1 | 100(A1)+0(A2) | B1 | 5(C1) | 1(D1) | 20 |
F2 | 100(A1)+0(A2) | (2/3)B1+(1/3)B2 | 10(C1) | 3(D1) | 25 |
F3 | 100(A1)+0(A2) | (2/3)B1+(1/3)B3 | 15(C1) | 5(D1) | 30 |
F4 | 100(A1)+0(A2) | (2/3)B1+(1/3)B4 | 20(C1) | 7(D1) | 35 |
F5 | 90(A1)+10(A2) | B1 | 10(C1) | 5(D1) | 35 |
F6 | 90(A1)+10(A2) | (2/3)B1+(1/3)B2 | 5(C1) | 7(D1) | 30 |
F7 | 90(A1)+10(A2) | (2/3)B1+(1/3)B3 | 20(C1) | 1(D1) | 25 |
F8 | 90(A1)+10(A2) | (2/3)B1+(1/3)B4 | 15(C1) | 3(D1) | 20 |
F9 | 80(A1)+20(A2) | B1 | 15(C1) | 7(D1) | 25 |
F10 | 80(A1)+20(A2) | (2/3)B1+(1/3)B2 | 5(C1) | 5(D1) | 20 |
F11 | 80(A1)+20(A2) | (2/3)B1+(1/3)B3 | 20(C1) | 3(D1) | 35 |
F12 | 80(A1)+20(A2) | (2/3)B1+(1/3)B4 | 10(C1) | 1(D1) | 30 |
F13 | 70(A1)+30(A2) | B1 | 20(C1) | 3(D1) | 30 |
F14 | 70(A1)+30(A2) | (2/3)B1+(1/3)B2 | 15(C1) | 1(D1) | 35 |
F15 | 70(A1)+30(A2) | (2/3)B1+(1/3)B3 | 10(C1) | 7(D1) | 20 |
F16 | 70(A1)+30(A2) | (2/3)B1+(1/3)B4 | 5(C1) | 5(D1) | 25 |
表2
25℃固化7天测试基本性能如表3:
表3
综合考虑各指标性能,从上述16组配比中选取F11作为基础配方进行优化,优化配方如表4:
表4
优化方案基本性能如表5:
表5
上述各表格中:A1为双酚A环氧树脂;A2为海因环氧树脂;A3为酚醛树脂;A4为多官能度耐热性环氧树脂JD-919;A5为脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85;A6为多官能度耐热性环氧树脂AG-80;B1为脂环族固化剂;B2为复合胺130A固化剂;B3为缩胺105固化剂;B4为酚醛改性胺固化剂;B5为改进芳香胺固化剂;B6为聚醚胺D230固化剂;B7为二乙基-四甲基咪唑固化剂;C1为纳米二氧化硅增韧剂;C2为纳米橡胶增韧剂;C3为聚氨酯;D1为硅烷偶联剂KH560;F1为DMP-30促进剂。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,包括钢桥面板和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层,其特征在于:所述钢桥面板与超高性能混凝土层之间通过胶粘层稳固粘接在一起。
2.根据权利要求1所述的正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,其特征在于:所述钢桥面板为正交异性板,钢桥面板包括顶板、纵肋和横隔板,顶板厚度为12-16mm,纵肋厚度为8-10mm,横隔板厚度为8-12mm。
3.根据权利要求2所述的正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,其特征在于:所述胶粘层厚度为1.5-5mm。
4.根据权利要求3所述的正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,其特征在于:所述超高性能混凝土层厚度为30-50mm。
5.根据权利要求4所述的正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,其特征在于:所述超高性能混凝土层中配置有钢筋网抗拉结构,所述钢筋网抗拉构造包括配置于所述超高性能混凝土层中的纵筋分布层和绑扎或点焊于所述纵筋分布层上方的横筋分布层,所述纵筋分布层和所述横筋分布层交叉呈钢筋网状结构,所述纵筋分布层由多根沿顺桥向平行设置的抗拉纵筋组成,所述横筋分布层由多根沿横桥向平行设置的抗拉横筋组成。
6.根据权利要求5所述的正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构,其特征在于:所述超高性能混凝土层由超高性能混凝土浇筑而成,所述超高性能混凝土是指扩展度大于560mm,可自流平,抗压强度大于150MPa,轴向抗拉强度大于8MPa,具有超高强度,高韧性,耐久性好且适用于钢桥面铺装的水泥基复合材料。
7.一种如权利要求5所述的桥面结构的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、架设钢梁:按照常规钢桥桥梁施工方法依次进行钢梁的预制、现场拼接工序,直至完成钢梁架设得到钢桥面板;
S2、制备胶粘剂、在钢桥面板上铺设胶粘层:所述胶粘剂按重量份计包括如下组分:基体树脂95-105份、固化剂29-38份、增韧剂18-42份、偶联剂2.5-3.5份、促进剂为4-8份、触变剂为0.5-1.5份以及纳米填料0.04-0.08份;将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂,对已架设的钢桥面板进行喷砂除锈,再将胶粘剂铺设在钢桥面板上形成胶粘层;
S3、铺设超高性能混凝土层:当超高性能混凝土层为现浇时,在胶粘剂凝胶前,在胶粘层上撒布一层铝矾土微粒,待胶粘层固化后布置钢筋网抗拉结构,通过放置垫块控制钢筋网距胶粘层表面的高度,然后现浇超高性能混凝土;其中布置钢筋网抗拉结构的具体过程为:将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层;将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层;清除焊渣,纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网抗拉结构;当所述超高性能混凝土层为工厂预制时,钢筋网抗拉结构也预制在超高性能混凝土层内,此时只需要在胶粘剂固化前,将超高性能混凝土层安装至胶粘层上,通过胶粘剂固化,使钢桥面板与超高性能混凝土层稳固粘接即可;
S4、铺筑磨耗层:在超高性能混凝土层顶面进行抛丸处理,并在其上方铺筑磨耗层,完成正交异性钢板-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。
8.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂59-82份和耐热性树脂19-42份,所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂17.5-23.5份和柔性固化剂11.5-23.5份,所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种,所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的施工方法,其特征在于,所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂9-42份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂9-42份,所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种,所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种;所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。
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